Sondy Mariner Mariner 1Prvé dve sondy programu Mariner mali za úlohu skúmat Venušu. Konštrukciou sa podobali sondám Ranger urcených na výskum Mesiaca. Hned po štarte Marinera 1, 22.júla 1962 sa nosná raketa Atlas nad Atlantikom odchýlila od urcenej dráhy a po 290 sekundách letu bola dialkovým povelom znicená. Podrobným skúmaním odhalili prícinu zlyhania - v riadiacom programe palubného pocítaca pre urýchlovací stupen chýbala pomlcka. Ktosi na nu zabudol pri zostavovaní programu a stálo to 18 miliónov dolárov.Mariner 2Po neúspechu Marinera 1 sa na štart pripravoval Mariner 2. Sondu urýchlovací stupen 27 augusta 1962 naviedol na dráhu k Venuši. Bez korekcie dráhy by sonda minula Venušu vo vzdialenosti 375 000 km, preto sa 4. Septembra, už 2,32 milióna km od Zeme, zapálil na 27 sekúnd hlavný motor a znížil rýchlost sondy o 31 m/s. Sondu pred odletom zo Zeme nesterilizovali, takže rozhodnutie minút planétu malo svoj význam. Pocas celej cesty vydržal Mariner 2 vo velmi dobrom technickom stave a prekonal viaceré rekordy. Sonda preletela 14. Decembra 1962 vo výške 34 752 km nad povrchom tmavej strany Venuše, a pocas 42 minút vyslala také meracie výsledky, že sa podstatne zmenili všetky doterajšie predstavy o tejto planéte. Meranie dokázalo, že na povrchu nie je okolo 100 stupnov Celzia, ako vedci pôvodne predpokladali, ale prinajmenšom štyrikrát viac. V atmosfére planéty nebola zistená ani stopa kyslíka ci vody. To znamenalo, že možnost výskytu foriem života podobných pozemským je minimálna, ci skôr vylúcená. Magnetometer sondy nezistil ani prítomnost polí podobných zložitej magnetosfére našej Zeme. Mariner 2 bol skvelým úspechom a napriek narastajúcim závadám v lunárnom programe Ranger v podstate prispel k jeho záchrane. Riadiace stredisko v Pasadene zostalo s Marinerom 2 v spojení až do 4. Januára 1963, ked bola sonda už 87,5 milióna km od Zeme a nastolila celkom nové technické normy svojou nepretžitou cinnostou trvajúcou 130 dní. Mesiac predtým ako sonda Mariner 2 dorazila k Venuši, schválilo vedenie NASA plán letov k Marsu v case príhodného štartovacieho okna v roku 1964. Pociatocné skúsenosti z programu Mariner potvrdili úcelnost nápadu vysielat dve identické sondy krátko po sebe. Bol to vzor pre vysielanie "kozmických dvojciat" i v dalších prípadoch, prakticky až do 90.rokov, ked misie Mars Observer, Phobos ci Galileo boli už také zložité a teda aj financne nákladné, že sa od tejto praktiky upustilo.Mariner 3Prieskumná medziplanetárna sonda Mariner, ktorá sa vydala k Venuši, nadväzovala na konštrukciu lunárnych sond Ranger. Správnost tejto volby sa ukázala aj pri stavbe sondy Mariner urcenej na výskum Marsu. Základný šesthran sa zmenil na osembokú prístrojovú kapsulu. Pre další let skonštruovali nový raketový motor, ktorý bolo možné opakovane zapalovat. Vzhladom na slabší slnecný svit niesla sonda štyri panely slnecných batérií. Snímace Slnka a jasnej hviezdy Canopus spolocne s tryskami na stlacený dusík a gyroskopy udržiavali sondu v takej polohe, aby jej roztvorené slnecné panely smerovali k Slnku, no vedecké prístroje boli pritom namierené na Mars po celý cas preletu okolo planéty. Životnost sondy sa zvýšila na viac ako 7 mesiacov a rádiové spojenie sa mohlo udržiavat až na vzdialenost presahujúcu 240 miliónov km. Okrem vedeckých meracích prístrojov sonda niesla aj malú televíznu kameru a mala získat prvé podrobné zábery povrchu planéty.Podobne ako pri prvej dvojici sond Mariner, ktoré sa mali vydat k Venuši, doplatila aj prvá dvojica Marinerov urcených k letu na Mars na nedostatocnú spolahlivost nosnej rakety. Prvý americký štart k Marsu sa uskutocnil 5.novembra 1964, neuvolnil sa však aerodynamický kryt. Stupen Agena síce sondu Mariner 3 úspešne urýchlil na medziplanetárnu dráhu, no sonda prestal velmi skoro vysielat.Mariner 4Po neúspechu sondy Mariner 3 nasledoval štart Marinera 4 dna 28. Novembra 1964. Raketa tentoraz pracovala spolahlivo. Bez problémov sa oddelil i upravený aerodynamický kryt. Motor stupna Agena potom sondu naviedol na dráhu okolo Slnka, ktorá mala tvar velkého oblúka a na ktorej mohol Mariner 4 minút Mars vo vzdialenosti okolo 240 000 km. Preto sa o 7 dní uskutocnila korekcia dráhy letu a o polnoci zo 14. na 15. júla 1965 preletela sonda nad Marsom vo výške iba 9846 km. Zhruba 40 minút pred maximálnym priblížením zacala snímkovacia plošina s televíznou kamerou priecne "riadkovat" planétu, co umožnilo zaznamenat na magnetickú pásku celkove 22 velmi kvalitných snímok. Zo zmien rádiových signálov, ktoré prechádzali rádiovým zákrytom za atmosférou Marsu, bola stanovená hodnota tlaku na povrchu Marsu. Nasledujúci den zacal Mariner 4 vysielat zaznamenané snímky do riadiaceho strediska na Zemi. Každý záber sa skladal zo 40 000 bodov a jeho vyslanie pomocou nízkovýkonného vysielaca trvalo viac ako osem hodín. Rádioteleskopy špeciálnej sledovacej siete NASA (Deep Space Network) s priemerom 26 m zachytávali signály od Marsu zo zdroja, ktorý mal ovela slabší výkon než povedzme obycajná žiarovka v domácnosti. Sonda Voyager vysielala iba o 14 rokov neskôr až od dalekého Jupitera snímky takmer 14 000-krát rýchlejšie. Snímky, ktoré urobil Mariner 4, boli velmi prekvapujúce, no priniesli i urcité sklamanie. Odhalili totiž, že povrch Marsu pokrývajú krátery a Mars pripomína skôr pustý lunárny svet ako miesto s kvitnúcim životom, comu ešte vela ludí verilo. Sklamaním bola i nízka hodnota atmosferického tlaku na povrchu planéty, zhruba pättisícina pozemského tlaku, teda asi 15-krát menej, než vedci ocakávali. Cez den sa teplota pohybovala okolo -100 stupnov Celzia. Takže nakoniec sa i Mars ukázal ako nehostinný pre akýkolvek organizmus známy na Zemi. Exobiológov výsledky letu sondy Mariner 4 síce dost sklamali, no pre budúcnost programu NASA vysielanie prieskumných kozmických sond bez posádky to bol úspech. Navyše sa dostavil v case, ked sa s nemenším úspechom završil program výskumu Mesiaca sondami Ranger a ked ZSSR sa ešte vždy márne pokúšal o výskum Marsu a Venuše, no nakoniec i Mesiaca. Úspešný Mariner 4 vysiela až do decembra 1967, teda až dovtedy, ked sa už k nemu na obežnej dráhe okolo Slnka pripojila i jeho sesterská sonda Mariner 5.Mariner 5Bola to síce sólová misia, no vyšla lacnejšie, pretože sa použila rezervná sonda. Jej cielom bol prelet vo výške asi 4000 km okolo Venuše, teda približne desatkrát bližšie, než sa podarilo sonde Mariner 2. Namiesto do chladnejších priestorov vonkajšej oblasti slnecnej sústavy mierila sonda bližšie k Slnku a preto museli zvýšit jej tepelnú ochranu a odstránit velké panely slnecných batérií. Stacili iba kratšie a hrubšie panely pripomínajúce akési "pahýle". Súprava vedeckých prístrojov bola podobná ako pri sonde Mariner 4, iba televíznu kameru nahradili aparatúrou na meranie koncentrácie atómov vodíka a kyslíka vo vysokých vrstvách atmosféry (už sme uviedli, že Venušu obaluje hustá vrstva oblakov, preto bola televízna kamera celkom zbytocná. Radarové prístroje mali príst k slovu až neskôr).Mariner 5 odštartoval 14. Júna 1967 pomocou nosnej rakety Atlas Agena a okolo Venuše preletel 19. októbra 1967 vo výške iba 4000 km. Rádiové signály prechádzajúce atmosférou podali cenné svedectvo: teplota asi 527 stupnov Celzia a tlak asi 75 "pozemských" atmosfér. Iba den pred preletom Marinera 5 okolo Venuše prenikla do atmosféry planéty sovietska sonda Venera 4. Puzdro klesalo na padáku a vysielalo namerané údaje. Výsledky naznacovali, že na povrchu je teplota 280 stupnov Celzia a tlak 15-22 atmosfér (1,8 Mpa). Iba neskôr sa ukázalo, že puzdro nemeralo hodnoty pri povrchu a ohlásené hodnoty zodpovedali jeho konštrukcnej pevnosti. Po porovnaní s výsledkami Marinera 5 odborníci usúdili, že puzdro Venery 4 meralo a vysielalo zhruba do výšky 26 km. Potom v extrémnych podmienkach prasklo.Mariner 6Sonda Mariner 6 už štartovala na novej nosnej rakete Atlas Centaur, co znamenalo vzhladom na predchádzajúce Marinery väcšiu hmotnost sondy až o 120 kg. To umožnilo umiestnit na Mariner 6 (aj na ostatne sondy Mariner) všestrannejšiu snímkovaciu aparatúru i dialkovo ovládané snímace schopné zistovat údaje o zložení atmosféry a o teplote na povrchu planéty. Významnou novinkou bola možnost preprogramovania palubného pocítaca i pocas medziplanetárneho letu, aby sa mohli riešit necakané situácie a plnit pôvodne nepredpokladané požiadavky. Po 157 dnoch od štartu zo Zeme preletela 31. Júla 1969 sonda Mariner 6 vo výške 3200 km nad rovníkovými oblastami Marsu a odovzdala do riadiaceho strediska 24 detailných snímok. Rozlíšenie širokouhlej kamery bolo 25 km, rozlíšenie úzkouhlej kamery 270 m (pred preletom získala sonda z väcšej vzdialenosti 50 snímok celého disku planéty). Snímky odhalili pozorohudné javy v okolí južného pólu, a preto bol prebiehajúci let dalšej sondy preprogramovaný tak, aby jeho kamera zamierila viacej na juh ako bolo plánované. Mariner 7Najväcšie priblíženie tejto sondy k Marsu nastalo 5. Augusta 1969. Treba poznamenat, že iba vdaka štastnej náhode bol Mariner 7 ešte vždy v prevádzke. Iba pár dní predtým totiž jeho jedna batéria explodovala a obsah sa rozprskol do okolia sondy, ktorej dráha sa v dôsledku toho mierne vychýlila a elektroniku vyradil skrat. Operátori v riadiacom stredisku sa obávali toho najhoršieho, no potom mohli na všeobecný údiv skonštatovat, že všetky prístroje pracujú dalej. Pred stretnutím s Marsom sa ich totiž podarilo opät zapnút.Snímky získané Marinerom 7, 33 zblízka a 93 z velkej vzdialenosti, mali vynikajúcu kvalitu, na jednej bol dokonca zachytený mesiac Phobos na pozadí planéty. Sondy Mariner 6 a 7 vyslali spolu 57 velmi detailných záberov (z celkového poctu 202 snímok), ktoré potvrdili takmer zhodnú podobu povrchu Marsu s povrchom Mesiaca, ako zistil už Mariner 4. Na novozískaných snímkach bolo vidiet planiny podobajúce sa púštam, ale aj clenitý terén s hrebenmi a údoliami. Dialkovo ovládané prístroje odhalili velmi riedku atmosféru zloženú prevažne z oxidu uhlicitého, a aj razantne sa meniacu teplotu povrchu v priebehu jediného dna. Napríklad teplota na rovníku sa menila zo 16 stupnov Celzia na popoludnie na -73 stupnov v noci, pricom teplota južnej polárnej ciapocky klesala až na -125 stupnov Celzia, co nasvedcovalo, že sa skladá skôr zo zamrznutého oxidu uhlicitého než z vodného ladu. Pri celkovom pohlade bol Mars pustý. Uvedená dvojica sond Mariner však mala možnost preskúmat iba 1/10 povrchu planéty. Vedci žiadali vyslat družicu, podobnú lunárnemu programu Lunar Orbiter, ktorá by detailne snímkovala povrch niekolko týždnov ci skôr mesiacov. Takú úlohu splnila sonda Mariner 9.Mariner 8 a 9 Sondy Mariner 8 a 9 sa podobali svojim predchodkyniam. Niesli však nový motor pre navedenie na obežnú dráhu okolo Marsu a zodpovedajúce zásoby pohonných látok, cím sa zvýšila ich štartová hmotnost z 413 kg na 995 kg. Raketa Atlas Centaur takýto náklad zvládla, navyše vzájomná poloha Zeme a Marsu bola v pätnástrocnom cykle práve v roku 1971 pre medziplanetárne cesty energeticky najvýhodnejšia. Dialkovo ovládaná aparatúra sa prakticky zhodovala s predchádzajúcimi sondami, iba snímkovací systém bol kvalitnejší. Tvorili ho dve televízne kamery s rozlišovacou schopnostou 700 riadkov so širokouhlým i úzkouhlým objektívom.Prvý z tejto dvojice Marinerov však neuspel. Zlyhal totiž autopilot nosnej rakety Atlas Centaur a 8. Mája 1971 museli krátko po štarte raketu znicit. Sonda sa zrútila do vln Atlantického oceánu. Nasledujúci Mariner 9 vypustili 30. mája 1971, na obežnú dráhu okolo Marsu (1697 až 17 916 km)ju brzdiaci motor naviedol 14. Novembra 1971. Spociatku snímkovanie hatila rozsiahla prachová búrka, ktorá zakryla celý povrch, ale nakoniec sa podarilo získat 7329 snímok prakticky celej planéty, co položilo i základy pre neskoršie misie spojené s pristátím priamo na povrchu Marsu (získali sa i snímky mesiacikov Phobos a Deimos - astronómovia konštatovali, že vyzerajú ako neforemné kamenné hrudy). K Marsu dorazila sonda o 13 dní skôr než sovietska sonda Mars 2, ktorú tvorila družicová cast a pristávací modul.Mariner 9 zacal systematicky mapovat povrch Marsu v januári 1972 a vzápätí sa ukázalo, že predchádzajúce prieskumné výpravy vytvorili trochu nesprávny obraz tejto planéty. Ukázalo sa, že štyri temné škvrny, ktoré bolo vidno cez oblaky zvíreného prachu, sú v skutocnosti obrovské sopky, z ktorých najvyššia sa týci až do výšky 25 km nad úpätím a priemer zhruba kruhovej základne tejto hory je asi 500 km. Sopka dostala názov Hora Olymp (Olympus Mons). Svojimi rozmermi prekonáva všetky útvary, ktoré poznáme z našej Zeme. Dramatickým dôkazmi aspon zaciatkov tektonickej cinnosti na povrchu Marsu sú trhliny, rozsadliny a kanony, z ktorých najznámejšia je obrovská sústava kanonov Valles Marineris, tahajúca sa v dlžke 4500 km cez celú štvrtinu obvodu planéty v šírke 150-700 km a dosahujúca hlbku až 6 km. Aj na juhu planéty sa nachádzajú obrovité planiny Hellas s priemerom 2000 km a Argyre s priemerom 900 km, ktoré možno vznikli dopadmi kozmických telies. Niektoré útvary na Marse pripomínajú vyschnuté rieciská, co naznacuje, že v urcitom stupni vývoja planéty mohla po jej povrchu prúdit voda. Sondy Mariner 6 a 7 naznacili, že južnú polárnu ciapocku tvorí zamrznutý oxid uhlicitý, no po objavoch Marinera 9 bola táto informácia upravená a vedci usúdili, že vrstva oxidu uhlicitého sa v lete vyparuje a pod nou sa odhaluje menšia ciapocka zamrznutej vody.Odborníci zo strediska JPL spolupracovali s Marinerom 9 v priebehu takmer celého roku 1972 na systematickom mapovaní povrchu planéty, ktorá sa prejavovala ako znacne premenlivá. Vedci preto neskrývali vzrastajúci optimizmus, že na povrchu je možný život, i ked v nejakej velmi jednoduchej forme. Po vyslaní 1329 snímok, kroré zobrazili väcšiu cast povrchu Marsu s rozlíšením lepším než 2 km (pri menšom množstve dokonca až 100 m) sa vycerpala zásoba dusíka v orientacnom a stabilizacnom systéme. Mariner 9 svoju úlohu splnil na výbornú. Výprava stála 120 miliónov dolárov. Umožnila však naplánovat presný postup k dalšej kapitole výskumu, k vyslaniu dvojice sond a pristávajúcich modulov Viking v roku 1976. Táto chystaná výprava bola už taká zložitá, že jej príprava sa nedala stihnút do dalšieho "štartového okna", ktoré sa otváralo v roku 1973. Stala sa predelom pri odhalovaní tajomstiev planét našej slnecnej sústavy a položila základy pre dalšiu priekopnícku akciu, ktorou sa stalo preniknutie do vonkajšej oblasti slnecnej sústavy za pás asteroidov.Mariner 10Už po štarte sond Pioneer 10 a 11, no ešte vždy v case, ked Pioneer 11 mieril k Saturnu, uskutocnila sa v réžii NASA misia, pri ktorej sa v plnom rozsahu uplatnila technika využitia gravitacného pola inej planéty pre urýchlenie kozmickej sondy na dalšiu cestu. Americkí vedci naliehali, aby sa uskutocnil prieskumný let k Merkúru, o ktorom sa velmi málo vedelo. Merkúr je zo všetkých deviatich planét našej sústavy najbližšie k Slnku. Cesta k nemu by i pri použití celkom malej sondy vyžadovala silnú a drahú raketu Titan Centaur. Špecialisti z pasadenského strediska JPL však vypocítali, že keby sa podarilo zasiahnut štyristokilometrové "okno" pri prelete okolo Venuše v roku 1974, stacila by na vypustenie sondy typu Mariner nosná raketa Atlas Centaur. Sonda bola primalá, aby mohla niest zodpovedajúci brzdiaci raketový motor, ktorý by ju naviedol na obežnú dráhu okolo Merkúra na dlhodobý prieskum planéty. Podrobné výpocty však dokázali, že ak by sa navedenie hoci iba na prelet okolo planéty podarilo pripravit s velkou presnostou, sonda by obletela Slnko a minimálne raz by sa k Merkúru vrátila. Pri vypustení iba jednej sondy by sa financné náklady mohli limitovat hranicou 300 miliónov dolárov (v cenovej úrovni z roku 1984), co by bolo podstatne menej ako náklady na jediný prelet Marinera 4 okolo Marsu. Bola to velmi slubná úvaha.Za pomerne krátky cas bola pripravená sonda Mariner 10 s hmotnostou 526 kg. Hlavným problémom bola ochrana proti intenzívnemu slnecnému žiareniu v oblasti obežnej dráhy Merkúra. Preto sa po štarte rozložil akýsi "slnecník", ktorý zatienil sondu pred priamym dopadom slnecného žiarenia a dva panely slnecných batérií boli skonštruované tak, aby na ne žiarenie nedopadalo priamo. Plošina s televíznymi kamerami niesla aj niekolko spektrometrov a rádiometre na meranie teplôt a na zistovanie prítomnosti plynov v atmosfére planét. Krátko po štarte, ktorý sa uskutocnil
- 3. Novembra 1973, boli kamery nasmerované na Mesiac a podarilo sa tak získat jedny